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变胞机构的等效阻力梯度模型及其设计方法
The Equivalent Resistance Gradient Model of Metamorphic Mechanisms and the Design Method

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李树军 1   王洪光 2   戴建生 3  
文摘 针对实用约束变胞机构在变胞全过程中的构型转换、构型保持和运动时序问题,引入变胞机构阻力梯度的概念,将约束变胞全过程的调控转化为变胞运动副等效阻力梯度调控的过程,探索实用约束变胞机构设计新方法。通过建立变胞机构的运动循环图,获取约束变胞运动副基于任务的运动规律和对应约束力或约束力矩的联系。通过将约束力与约束力矩等效,定义一种归一化的变胞副的等效阻力系数函数,进而建立变胞机构的等效阻力梯度模型,揭示了变胞运动副的等效阻力、约束特点、约束形式和结构形式的内在联系。以超高压输电线路断股修复机器人的变胞捋线机构的设计为例,演示了基于等效阻力梯度模型的约束变胞机构的设计方法,结果表明提出的设计理论和设计方法是可行和实用的。
其他语种文摘 For configuration transforming, configuration keeping and working sequence problems of practical constrained metamorphic process, a concept of equivalent resistance gradient of metamorphic joints is proposed so that the control of constrained metamorphic processes is transformed into the regulating of the corresponding metamorphic joints to investigate a new way for constrained metamorphic metamorphic mechanisms design. By introducing a kinds of metamorphic cyclogram, the relationship bewtten task-based kenimatic rules and constrained forces/torques of the metamorphic joints can be obtained. A non-dimension equivalent resistance of metamorphic joints and the equivalent resistance gradient model of metamorphic mechanism are defined via the equivalent of the constrained force and the torque. The connectionships of equivalent resistances, constraint charecteristics and forms, and the structures of metamorphic joints in the working stages are revealed. The design approach is demonstrated based on the metamorphic cyclogram and the equivalent resistance gradient model for a broken strands reposition metamorphic mechanism of the repair robot for extra-high-voltage power transmission lines. The results show that proposed design theory and method are available and practical.
来源 机械工程学报 ,2014,50(1):18-23 【核心库】
DOI 10.3901/jme.2014.01.018
关键词 约束变胞过程 ; 构型调控 ; 等效阻力梯度 ; 变胞运动循环图
地址

1. 东北大学机械工程与自动化学院, 机器人学国家重点实验室, 沈阳, 110004  

2. 中国科学院沈阳自动化研究所, 机器人学国家重点实验室, 沈阳, 110016  

3. 伦敦大学国王学院, 英国, 伦敦, WC2R 2LS

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 0577-6686
学科 机械、仪表工业
基金 国家自然科学基金 ;  中国科学院沈阳自动化研究所机器人学重点实验室基金
文献收藏号 CSCD:5033904

参考文献 共 11 共1页

1.  Dai J S. Mobility in metamorphic mechanisms of foldable/erectable kinds. Transactions of the ASME,Journal of Mechanical Design,1999,121(3):375-382 被引 96    
2.  Parise J J. Ortho-planar mechanisms. Proc. 26th Biennial Mechanisms and Robotics Conference,2000 被引 1    
3.  李端玲. 基于构态变换的变胞机构综合. 机械工程学报,2002,38(7):2-16 被引 2    
4.  Liu Chuanhe. Essence and characteristics of metamorphic mechanisms and their metamorphic ways. Proc. 11th World Congress in Mechanism and Machine Science,Tianjing,2004,2004:1285-1288 被引 2    
5.  王德伦. 变胞机构及其综合的理论基础. 机械工程学报,2007,43(8):32-42 被引 49    
6.  Ding Xilun. Investigation of reconfiguration theory based on an assembly-circles artifact. ASME/IFToMM International Conference on Reconfigurable Mechanisms and Robots,June 22-24,2009,2009:456-463 被引 1    
7.  Li Shujun. Joint-gene based variable topological representations and configuration transformations. ASME/IFToMM International Conference on Reconfigurable Mechanisms and Robots,June 22-24,2009,2009:348-354 被引 1    
8.  李树军. 基于扩展Assur杆组的变胞机构组成原理. 机械工程学报,2009,46(10):19-28 被引 2    
9.  Zhang Liping. Metamorphic techniques and geometric reconfiguration principles. ASME/IFToMM International Conference on Reconfigurable Mechanisms and Robots,June 22-24, 2009,2009:32-40 被引 1    
10.  Lan Zhaohui. Structure and evolution of planar metamorphic mechanisms. CCMMS 2010,2010:104-106 被引 1    
11.  Li Shujun. Advances in reconfigurable mechanisms and robotics Ⅰ,2012 被引 1    
引证文献 8

1 畅博彦 3PUS-S(P)变胞并联机构逆动力学分析 农业机械学报,2014,45(11):317-323
被引 6

2 金国光 3PUS-S(P)变胞并联机构的位置逆解及工作空间分析 机械科学与技术,2016,35(4):557-561
被引 1

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